一种薄膜体声波谐振器及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种薄膜体声波谐振器，谐振器包括谐振区和环绕谐振区的边缘区，其特征在于，谐振区包括依次层叠设置的衬底、空腔、底电极、压电层和顶电极；所述衬底邻近所述底电极的第一表面为平面；谐振器顶电极之外的部分为边缘区，边缘区包括支撑在所述衬底第一表面的支撑部和位于支撑部和谐振区之间的悬浮部，所述支撑部和所述悬浮部均包括压电层；悬浮部还包括第一凸出部，第一凸出部邻近衬底的表面与衬底的第一表面的距离小于悬浮部的其他区域邻近衬底的表面与衬底的第一表面之间的距离；且悬浮部邻近衬底的表面与衬底的第一表面不接触。2.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于：所述底电极仅设置于所述谐振区；或者，所述边缘区还包括底电极，且由所述谐振区延伸至所述边缘区远离所述谐振区的边缘；或者，所述悬浮部还包括底电极，所述底电极延伸至所述第一凸出部邻近所述谐振区一侧的边缘。3.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于：所述边缘区还包括位于所述支撑部远离所述谐振区一侧的第二凸出部，所述第二凸出部与所述衬底之间设置有支撑层。4.根据权利要求2所述的谐振器，其特征在于：所述第一凸出部邻近所述衬底的表面与所述衬底的第一表面的距离为1-1.5μm；所述悬浮部除所述第一凸出部之外的其他区域邻近所述衬底的表面与所述衬底的第一表面之间的距离为2-3μm；沿所述谐振区指向所述边缘区的方向，所述第一凸出部的宽度和所述支撑部的宽度均为5-10μm。5.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于：所述压电层还包括释放孔；所述释放孔设置于所述悬浮部的第一凸出部，或者所述释放孔设置于第一凸出部和所述支撑部之间；所述释放孔沿所述压电层的厚度方向贯穿所述压电层和底电极。6.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述压电层的材料包括aln、alscn、linbo3和litao3的多晶或单晶材料，以及铁电单晶材料中的至少一种；所述底电极和所述顶电极的材料均包括钼、钨、铂和金中的至少一种。7.一种薄膜体声波谐振器的制备方法，所述谐振器包括谐振区和边缘区，其特征在于，包括：提供一衬底；所述衬底的第一表面为平面；在所述衬底的第一表面上设置牺牲层，并在所述牺牲层上形成第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽位于所述边缘区，且所述第一凹槽设置于所述第二凹槽远离所述谐振区的一侧，所述第一凹槽贯穿所述牺牲层，所述第二凹槽的深度小于所述牺牲层的厚度；在所述牺牲层上依次形成底电极、压电层和顶电极；其中，谐振区包括依次层叠设置的
衬底、牺牲层、底电极、压电层和顶电极，谐振器顶电极之外的部分为边缘区，边缘区包括支撑在所述衬底第一表面的支撑部和位于支撑部和谐振区之间的悬浮部，所述支撑部和所述悬浮部均包括压电层；悬浮部还包括第一凸出部，第一凸出部邻近衬底的表面与衬底的第一表面的距离小于悬浮部的其他区域邻近衬底的表面与衬底的第一表面之间的距离，悬浮部邻近衬底的表面与衬底的第一表面不接触；所述支撑部位于所述第一凹槽内，所述第一凸出部位于所述第二凹槽内；去除所述牺牲层，在谐振器中形成位于底电极和衬底之间的空腔。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述牺牲层上依次形成底电极、压电层和顶电极包括：在所述谐振区和所述边缘区形成第一电极层；将位于所述第二凹槽邻近所述谐振区的边界远离所述谐振区一侧的所述第一电极层去除，形成所述底电极；在所述底电极表面形成压电层；在所述压电层表面形成第二电极层；去除所述谐振区之外的所述第二电极层，形成所述顶电极。9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述牺牲层上依次形成底电极、压电层和顶电极包括：在所述谐振区和所述边缘区形成底电极和压电层；在所述压电层表面形成第二电极层；去除所述谐振区之外的所述第二电极层，形成所述顶电极。10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在所述衬底上设置牺牲层，包括：在所述衬底上沉积第一牺牲层；对所述第一牺牲层进行刻蚀，形成第三凹槽，其中，所述第三凹槽的深度等于所述第一牺牲层的厚度；在所述第一牺牲层上沉积第二牺牲层，去除所述第三凹槽处的所述第二牺牲层，形成所述第一凹槽；在所述第一凹槽邻近谐振区的一侧，对所述第二牺牲层进行刻蚀，形成所述第二凹槽；或者，在所述衬底上设置牺牲层，包括：在所述衬底上沉积牺牲层，对所述牺牲层进行刻蚀，形成所述第一凹槽；在所述第一凹槽邻近谐振区的一侧，对所述牺牲层进行刻蚀，形成所述第二凹槽。

技术总结
本发明公开了一种薄膜体声波谐振器及其制备方法，谐振器包括谐振区和环绕谐振区的边缘区，谐振区包括依次层叠设置的衬底、空腔、底电极、压电层和顶电极；谐振器顶电极之外的部分为边缘区，边缘区包括支撑在衬底第一表面的支撑部和位于支撑部和谐振区之间的悬浮部，支撑部和悬浮部均包括压电层；悬浮部还包括第一凸出部，第一凸出部邻近衬底的表面与衬底的第一表面的距离小于悬浮部的其他区域邻近衬底的表面与衬底的第一表面之间的距离；且悬浮部邻近衬底的表面与衬底的第一表面不接触。本发明可以对沿谐振器平面内传播的横向声波进行多次反射，进而有效的改善传统薄膜体声波谐振器横向声波能量往衬底泄露的问题，极大地提高谐振器的Q值。谐振器的Q值。谐振器的Q值。


技术研发人员：缪建民 杨应田 张瑞珍 王志宏
受保护的技术使用者：迈感微电子（上海）有限公司
技术研发日：2023.07.20
技术公布日：2023/8/24